Contribution à l’étude des mécanismes de renforcement des propriétés mécaniques des verres par dépôt sol-gel

par Jean-Luc Bessede

Thèse de doctorat en Microstructure et comportement mécanique et macroscopique des matériaux. Génie des matériaux

Sous la direction de Christian Mai.


  • Résumé

    Ce travail de recherche a porté sur l'étude des mécanismes de renforcement des propriétés mécaniques des verres par dépôt sol-gel. Il a consisté, d'une part, en la mise au point d'un protocole visant à l'obtention d'un dépôt de silice en surface d'un verre, par le procédé sol-gel, et d'autre part, en la mise au point d'un test de flexion bi-axiale, approprié à l'évaluation du renforcement mécanique que peut induire un tel dépôt. L'analyse des résultats grâce aux approches de GRIFFITH et de WEIBULL, permet de conclure qu'il y a guérison des défauts artificiels (indentation, abrasion. . . ), et donc renforcement des propriétés mécanique par suppression des défauts de plus grande taille. Ces résultats nous conduisent à proposer deux mécanismes possibles pour la guérison des défauts : comblement · en profondeur, laissant, après dépôt des défauts de plus petite taille débouchant ; ou comblement en surface, laissant des défauts sous la surface du dépôt. L'application technologique de ces recherches consiste en l'étude du renforcement mécanique de bouteilles de verre par dépôt sol-gel. Les bouteilles étant testées en pression interne, l'analyse en terme de contrainte locale montre qu'il y a un transfert de rupture, de la partie I (corps, jable, épaule) vers la zone II (plan de pose, rayon interne), qui peut s'expliquer par -la guérison des gros défauts de la zone 1 et le maintien des petits défauts de la zone II.

  • Titre traduit

    = Contribution to the study of the mechanisms of glass strengthening by gel-derived coatings


  • Résumé

    This research work brought to bear on the mechanical strengthening of glass by gel-derived coatings. Lt has consisted first, in optimizing a silica-coating on glass substrate, optained by sol-gel process then in developing a bi-axial bending test, appropriate to evaluate the mechanical strengthening due to sol-gel coating. -The results were analysed, using GRIFFITH AND WEIBULL approaches. So we conclude that there is a healing of artificial flaws (indentation, abrasions. . . ), and strengthening by suppression of the largest flaws. These results allowed us to propose two possible mechanisms for the healing of flaws : deep filling up, leaving a smaller open flaw after coating ; or superficial filling up, leaving smaller flaws near under the coating surface. Technologicol application of these researches consists in the study of the mechanical strenghening of glass containers, by gel-derived coatings. Botties are tested by internai pressure, and local stress analysis indicates that the fracture origins are trans fe rd from zone I (body, croze, shoulder) to zone II (laying zone, internai radius), th at may be explained by healing of big flaws in zone I and conservation of little flaws in zone II.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (112 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

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  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure de céramique industrielle. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 85 BES
  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(1268)
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